維生素K2對(duì)慢性腎臟病患者血管鈣化的干預(yù)研究

譚菲 羅麗花 彭娟 舒橋 何勇 盛瑤環(huán)

【摘要】 目的：探討維生素K2對(duì)慢性腎臟?。–KD）患者血管鈣化的干預(yù)效果。方法：選取2018年

9月-2019年6月本院收治的CKD患者80例，按照隨機(jī)數(shù)字表法為試驗(yàn)組（n=40）和對(duì)照組（n=40）。對(duì)照組采用CKD常規(guī)藥物治療，而試驗(yàn)組在對(duì)照組的基礎(chǔ)上給予維生素K2治療，兩組患者均治療6個(gè)月。比較兩組治療前后血清鈣磷代謝、骨代謝、炎癥因子、基質(zhì)-γ-羧基谷氨酸蛋白（MGP）、生長(zhǎng)停滯特異性蛋白6（GAS6）及冠脈鈣化積分（CACS）。結(jié)果：兩組治療前后hs-CRP、IL-6、PTH組間與組內(nèi)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。而對(duì)照組治療后GAS6、MGP、CACS較治療前均明顯升高（P<0.05），維生素K2較治療前沒(méi)有變化（P>0.05）;但試驗(yàn)組治療后GAS6、MGP和CACS較治療前均明顯降低，維生素K2較治療前均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;試驗(yàn)組治療后GAS6、MGP和CACS均低于對(duì)照組，維生素K2高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，試驗(yàn)組CKD患者血清維生素K2水平與GAS6、MGP及CACS均呈負(fù)相關(guān)（P<0.05）。結(jié)論：血清維生素K2水平與CKD患者血管鈣化密切相關(guān)，補(bǔ)充維生素K2可通過(guò)羧化血管鈣化抑制蛋白來(lái)抑制血管鈣化。

【關(guān)鍵詞】 維生素K2 慢性腎臟病 血管鈣化 基質(zhì)-γ-羧基谷氨酸蛋白

Intervention Study of Vitamin K2 on Vascular Calcification in Patients with Chronic Kidney Disease/TAN Fei， LUO Lihua， PENG Juan， SHU Qiao， HE Yong， SHENG Yaohuan. //Medical Innovation of China， 2021， 18（32）： -160

[Abstract] Objective： To investigate the intervention effect of Vitamin K2 on vascular calcification in patients with chronic kidney disease （CKD）. Method： From September 2018 to June 2019， a total of 80 patients with chronic kidney disease （CKD） treated in our hospital were selected and divided into the experimental group （n=40） and the control group （n=40） according to random number table method. The control group was treated with CKD conventional drugs， while the experimental group was treated with Vitamins K2 on the basis of the control group. Both groups were treated for 6 months. The serum calcium and phosphorus metabolism， bone metabolism， inflammatory factors and matrix-γ-Carboxyglutamic acid protein （MGP）， growth arrest specific protein 6 （GAS6） and coronary artery calcium score （CACS） were compared between two groups before and after treatment. Result： Comparison of hs-CRP， IL-6 and PTH between and within the two groups before and after treatment， there were no significant differences （P>0.05）. The GAS6， MGP and CACS in the control group after treatment were significantly increased compared with those before treatment （P<0.05）， while vitamin K2 after treatment was not changed compared with that of before treatment （P>0.05）. However， the GAS6， MGP and CACS in the experimental group after treatment were significantly decreased compared with those before treatment， while vitamin K2 after treatment was increased compared with that before treatment， there were significant differences （P<0.05）. After treatment， the GAS6， MGP and CACS in the experimental group were lower than those in the control group， while vitamin K2 was higher than that in the control group， there were significant differences （P<0.05）. Pearson correlation analysis showed the serum vitamin K2 level of CKD patients in the experimental group was negatively correlated with GAS6， MGP and CACS （P<0.05）. Conclusion： Serum vitamin K2 level is closely related to vascular calcification in patients with CKD， and vitamin K2 supplementation can inhibit vascular calcification by carboxylation of vascular calcification inhibitor protein.

[Key words] Vitamin K2 Chronic kidney disease Vascular calcification Matrix-γ-carboxylic glutamate protein

First-author’s address： Ganzhou People’s Hospital， Ganzhou 341000， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.32.039

慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）由于具病程有長(zhǎng)、并發(fā)癥多且病情呈不可逆性進(jìn)展的特點(diǎn)，現(xiàn)已成為嚴(yán)重威脅人類健康的重要疾病，40%～50%的CKD終末期腎衰患者由于心血管疾病而死亡，其中血管鈣化是導(dǎo)致心血管疾病發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素[1-2]。但目前CKD患者出現(xiàn)血管鈣化的確切機(jī)制仍不太清楚，除可能與CKD礦物質(zhì)和骨異常導(dǎo)致患者體內(nèi)鈣（Ga）、磷（P）等礦物質(zhì)代謝紊亂、甲狀旁腺功能亢進(jìn)以及骨轉(zhuǎn)化、礦化異常等有關(guān)外，還存在其他一些因素影響其鈣化，其中維生素K2是近些年來(lái)被認(rèn)識(shí)到的一個(gè)重要因素，還有維生素K依賴蛋白，如基質(zhì)-γ-羧基谷氨酸蛋白（matrix Gla protein，MGP）和生長(zhǎng)停滯特異性蛋白6（growth arrest-specific protein 6，GAS6）也得到越來(lái)越多的關(guān)注[3]。有研究顯示，血管鈣化患者體內(nèi)的維生素K2水平普遍較低[4]，而能否通過(guò)補(bǔ)充維生素K2輔助治療CKD患者降低其血管鈣化程度，值得探討。因此本研究主要目的是分析維生素K2對(duì)CKD患者血管鈣化的干預(yù)效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年9月-2019年6月本院收治的80例CKD患者作為研究對(duì)象。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常超過(guò)3個(gè)月;②符合腎臟病預(yù)后質(zhì)量倡議（KDOQI）工作組關(guān)于CKD分期中的3～5期的標(biāo)準(zhǔn)[即腎小球?yàn)V過(guò)率（GFR）<60 mL/（min·1.73 m2）];③無(wú)嚴(yán)重感染、肝功能損傷及未控制的慢性炎癥。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①近1個(gè)月內(nèi)有服用鈣磷代謝藥物史或者維生素K拮抗藥物史;②接受過(guò)冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)或冠狀動(dòng)脈支架植入;③治療前合并心血管疾病;④治療前有嚴(yán)重肝臟疾病或惡性腫瘤;⑤妊娠期或哺乳期婦女。采用隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為試驗(yàn)組（n=40）和對(duì)照組（n=40）。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)，患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法 對(duì)照組采用CKD常規(guī)藥物治療，治療6個(gè)月;而試驗(yàn)組在對(duì)照組的基礎(chǔ)上給予維生素K2（生產(chǎn)廠家：上海禾健營(yíng)養(yǎng)食品股份有限公司，批號(hào)：國(guó)食健字20211001，規(guī)格：0.36 mg/粒），1粒/次，2次/d，餐后0.5 h溫水吞服，治療6個(gè)月。

1.3 觀察指標(biāo)與判定標(biāo)準(zhǔn) 兩組治療前后均進(jìn)行血生化指標(biāo)檢查、冠脈鈣化CT檢查及計(jì)算冠脈鈣化積分（coronary artery calcium score，CACS），并在治療過(guò)程中監(jiān)測(cè)不良反應(yīng)發(fā)生情況。（1）血生化指標(biāo)檢查。早晨空腹抽取4 mL靜脈血，離心靜置后取上清液置于含肝素的試管中于-70 ℃下保存待測(cè)。采用日立HITACHI7060型自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清Ca、P、堿性磷酸酶（alkaline phosphatase，ALP）、甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PHT）水平，檢測(cè)試劑來(lái)自上海信帆生物有限公司。采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)血清骨保護(hù)素（osteoprotegerin，OPG），采用免疫比濁法檢測(cè)超敏C反應(yīng)蛋白（hypersensitive C-reactive protein，hs-CRP）;采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6），采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（ELISA）檢測(cè)GAS6、MGP和維生素K2，檢測(cè)試劑來(lái)自上海江萊生物科技有限公司。（2）冠脈鈣化CT檢查及CACS計(jì)算。使用美國(guó)GE多層螺旋CT機(jī)進(jìn)行冠狀動(dòng)脈掃描，采用Agatston評(píng)分法計(jì)算冠脈鈣化積分（coronary artery calcium score，CACS），計(jì)算公式為鈣化密度賦分×鈣化灶面積（mm2），鈣化密度根據(jù)病變的CT值進(jìn)行賦分，CT值130～199 HU為1分，200～299 HU為2分，300～399 HU為3分，≥400 HU為4分，分別測(cè)算左主干、左前降支、左回旋支、右主干及其分支的CACS，最后將CT所有截面中各個(gè)冠脈的評(píng)分相加，得到總的CACS。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn);相關(guān)性分析采用Pearson線性相關(guān)分析法。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組一般資料比較 兩組性別、年齡、CKD分期、基礎(chǔ)性疾病等一般臨床資料比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，見表1。另外兩組患者在整個(gè)治療過(guò)程中均未出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)事件。

2.2 兩組治療前后鈣磷代謝、骨代謝指標(biāo)比較 兩組治療前后鈣磷代謝、骨代謝指標(biāo)組間與組內(nèi)比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），見表2。

2.3 兩組治療前后hs-CRP、IL-6、PTH、GAS6、MGP、CACS、維生素K2比較 兩組治療前hs-CRP、IL-6、PTH、GAS6、MGP、CACS、維生素K2比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），兩組治療后hs-CRP、IL-6、PTH比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;兩組治療后上述指標(biāo)與治療前比較，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）;而對(duì)照組治療后GAS6、MGP、CACS較治療前均明顯升高（P<0.05），維生素K2較治療前沒(méi)有變化（P>0.05）;但試驗(yàn)組治療后GAS6、MGP和CACS較治療前均明顯降低，維生素K2較治療前升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）;試驗(yàn)組治療后GAS6、MGP和CACS均低于對(duì)照組，維生素K2高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表3。

2.4 試驗(yàn)組CKD患者維生素K2與GAS6、MGP、CACS的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，CKD患者血清維生素K2水平與GAS6、MGP及CACS均呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），見表4。

3 討論

CKD是指腎臟結(jié)構(gòu)或功能異常超過(guò)3個(gè)月，且腎小球?yàn)V過(guò)率出現(xiàn)明顯降低的一種臨床常見腎臟疾病，且大多數(shù)患者最終可因出現(xiàn)心血管事件而死亡，可嚴(yán)重威脅人類健康[5]。

心血管鈣化是心血管事件發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素，是高血壓、糖尿病、血管損傷以及CKD發(fā)生發(fā)展中的重要病理過(guò)程[6-7]。有研究顯示CKD血液透析治療患者中有60%～80%可出現(xiàn)中重度血管鈣化[8-9]。以往多數(shù)研究結(jié)果均顯示CKD的礦物質(zhì)與骨異常是導(dǎo)致患者血管鈣化的重要發(fā)生機(jī)制[10]。PTH是調(diào)節(jié)人體鈣磷代謝的重要激素，OPG系統(tǒng)是調(diào)節(jié)骨代謝的重要系統(tǒng)，而ALP是鈣鹽形成過(guò)程中的重要酶類。有研究顯示CKD鈣化組患者較非鈣化組患者PTH、OPG、ALP均有明顯升高[11]。另外炎癥因子如hs-CRP和IL-6也被證實(shí)可促進(jìn)血管鈣鹽沉積[12]。

雖然這么多因素可參與CKD血管鈣化過(guò)程，但仍不能完全闡釋其原因，目前多數(shù)研究結(jié)果顯示攝入適量維生素K2可明顯緩解冠狀動(dòng)脈鈣化[13]，近年有研究發(fā)現(xiàn)，CKD患者體內(nèi)維生素K2水平較健康人群低，且絕大多數(shù)CKD患者都有冠狀動(dòng)脈鈣化，尤其是CKD透析患者，其血管鈣化程度更為嚴(yán)重[14-15]，補(bǔ)充維生素K2是否能預(yù)防CKD患者發(fā)生血管鈣化，減緩其鈣化過(guò)程以及其相應(yīng)機(jī)制仍不太明確。因此本研究旨在探討維生素K2對(duì)CKD患者心血管鈣化的干預(yù)效果。

雖然有研究顯示相當(dāng)部分的CKD患者存在鈣磷代謝、骨代謝以及炎癥等危險(xiǎn)因素，但是在隨訪中并未發(fā)生血管鈣化[16]，因此認(rèn)為上述危險(xiǎn)因素可能并不是導(dǎo)致CKD患者發(fā)展鈣化的決定因素，而可能與機(jī)體的多種保護(hù)機(jī)制如鈣化抑制因子異常有關(guān)。本研究通過(guò)分組比較CKD常規(guī)治療患者與輔助維生素K2治療患者治療前后血生化指標(biāo)水平及CACS的變化，結(jié)果顯示兩組患者治療后血清中鈣磷代謝指標(biāo)、骨代謝指標(biāo)（ALP、OPG）、炎癥因子（hs-CRP、IL-6）以及PTH水平均較治療前無(wú)明顯差異，而治療后，未給予維生素K2治療的患者中血清GAS6、MGP水平和CACS均較治療前明顯升高，而給予維生素K2治療的患者中血清GAS6、MGP水平和CACS分別較治療前明顯降低，說(shuō)明CKD患者僅采取常規(guī)的方式進(jìn)行治療不能有效抑制血管鈣化過(guò)程，而輔助維生素K2治療可明顯改善患者冠狀動(dòng)脈鈣化程度，維生素K2是CKD患者發(fā)生鈣化的保護(hù)因素，其治療作用可能與維生素K依賴性蛋白如MGP、GAS6有關(guān)。

維生素K依賴性蛋白MGP和GAS6均為血管鈣化抑制蛋白，MGP可由破骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞以及血管平滑肌細(xì)胞分泌，含有大量的Glu殘基[17]。GAS6是分子量為75 kDa的分泌性蛋白，廣泛分布于人體肺、心臟、腎臟等各組織臟器并高表達(dá)于血管平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中[18]。而維生素K2是維生素K依賴性蛋白激活羧化過(guò)程中所必需的輔助因子，維生素K依賴性蛋白需可在維生素K2以及γ谷氨酸羧化酶共同作用下產(chǎn)生γ羧基谷氨酸才能夠強(qiáng)烈地結(jié)合和抑制鈣晶體生長(zhǎng)，從而發(fā)揮抗動(dòng)脈鈣化作用[19]，而一般在健康的動(dòng)脈血管中的彈力纖維蛋白中存在著羧化的MGP和GAS6，他們?cè)跈C(jī)體處于健康生理狀態(tài)時(shí)具有抗血管鈣化的作用，若血清中未羧化的MGP和GAS6水平升高時(shí)表明機(jī)體血清維生素K可能不足，無(wú)法使它們羧化正常發(fā)揮作用。而CKD患者出現(xiàn)維生素K2缺乏的原因可能是CKD血管鈣化發(fā)展過(guò)程中需要更多的維生素K2來(lái)激活MGP和GAS6來(lái)調(diào)節(jié)鈣化過(guò)程，導(dǎo)致機(jī)體消耗較多的維生素K2[17]。本研究使用ELISA法測(cè)定血清MGP和GAS6分別是未羧化的MGP和未羧化的GAS6，且Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，試驗(yàn)組CKD患者血清中維生素K2水平與GAS6、MGP及CACS均呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），表明體內(nèi)維生素K2水平與GAS6、MGP水平密切相關(guān)，對(duì)患者血管鈣化程度具有一定的預(yù)測(cè)作用。

綜上所述，CKD患者血管鈣化與血清維生素K2水平密切相關(guān)，維生素K2可通過(guò)影響患者體內(nèi)血管鈣化抑制蛋白水平達(dá)到血管鈣化治療目的，補(bǔ)充維生素K2有助于抑制CKD患者心血管鈣化，降低心血管事件的發(fā)生率。

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（收稿日期：2020-12-21） （本文編輯：程旭然）